大跨度钢箱梁桥施工质量控制措施

元文青

（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101100）

1 工程概况

前海合作区梦海前湾河桥（原前海合作区3 号景观桥）位于梦海大道上，跨越前湾河水廊道。桥位北侧与前湾四路相接，南侧与前湾河西街相接。梦海大道为城市主干道，双向八车道设计，规划道路宽为50m。桥位处前湾河处于和南山支流交汇处，河面较宽，根据《前海深港现代服务业合作区综合规划规划文本及附件》的要求，桥下净空满足游艇及管养船只的通航条件，通航净空为18×3.5m。桥梁全长161.22m，桥位处于直线上，在北侧近交叉路口处有展宽，但桥梁范围内全桥等宽为46.5m。桥梁采用计算跨径为155.5m的拱梁组合体系钢桥，钢梁总重5600 吨。

该项目位于深圳市南山区，原始地貌为滨海冲积阶地交汇处，经人为的挖填改造，原始地貌已人为改变。根据钻探揭露的地质情况分析，场地地层按成因类型从上至下分为填石层（Qml）、第四系海相堆积层（Qm）、冲洪积层（Qal+pl）、第四系残积层（Qel）以及下伏加里东期混合花岗岩基岩[1]。

根据钻探揭露，场地地下水按其埋藏条件及含水介质的性质可分为第四系松散孔隙潜水和基岩风化裂隙水。孔隙潜水赋存于第四系松散堆积孔隙中，以潜水形式储存，人工填土与地表水及大气降水联系紧密，地下水的补给条件好，但地下水离散性大，场地地下水相对较匮乏。基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，水量较小，含水层通道呈网格状，具各向异性。

此类工程具有跨度大、自重大、桥面宽等特点，所以施工难度较大，而采用钢箱梁拖拉技术方法，既能够保证工程质量，减少工程周期，同时对施工空间要求较低，适用于多种复杂工况。

2 支撑体系控制措施

2.1 主箱梁支架基础施工

根据现场实际情况，主箱梁下部临时支架体系基础采用ɸ600PHC 预应力混凝土管桩，按照深圳市安全文明施工标准，预应力管桩选用静压法施工可有效降低施工现场噪音、振动、有害气体对环境的污染和危害，降低对周围环境和居民的影响。此外，静压桩极限承载力、沉降量等方面明显优于打入桩[2]，因此预应力管桩采用静压法施工。

2.2 主梁支架支撑结构施工

在预应力混凝土管桩上部设置桩帽，上接ɸ609×10mm 钢管桩，钢管桩之间设置有ɸ152×6 和ɸ173×8 的钢管连接系杆，顶部设置有2I40a 横向分配梁以及2I63 轨道纵梁和3I63 起顶纵梁。

2.3 钢栈桥施工

为了方便物质倒运和钢箱梁拖拉过程中设备布置要求，并保证河道正常通水，需要在钢梁侧面设置钢栈桥通道。由于栈桥下方为规划地铁线路，为了不影响后期地铁施工，栈桥基础采用钢管桩形式，完工后需要进行水中拔桩，可以保证后期地铁施工时顺利通过。栈桥采用ɸ630×8mm 圆管作为立柱，ɸ220×8mm 圆管作为连接系，顶部设置双拼I40a 工字钢分配梁，312 型贝雷梁，贝雷梁顶部设置I14 垫梁和10mm 的钢板作为面板[3]。

3 拖拉体系控制措施

钢箱梁节段拖拉及牵引系统由轨道梁，P43 轨道、轨道小车、卷扬机组成，如图1 所示。由于钢箱梁成桥状态设置有纵坡，跨中钢箱梁较两端高出700mm 左右，为了控制钢箱梁支撑管高度，将顶推平台轨道纵梁两端抬高100mm，轨道直接布置在垫石基础上，跨中部分轨道提高600mm，则内轨道纵梁跨中部分较两端高出500mm，则轨道纵梁的纵坡设置为0.625%。

图1 拖拉系统布置示意图

3.1 轨道梁

每个轨道梁由两组双拼63 工字钢组成。工字钢滑道采用焊接方式连接，工钢腹板内外每750mm 设置一道腹板加劲，加劲位置的工钢顶底板设置有连接板。另外为保证每组轨道梁结构竖向稳定性，在每组双拼轨道梁之间间隔4m 设置一道型钢连接系，且轨道梁底面与支架顶面40 工钢分配梁之间焊缝方式连接，P43 轨道梁铺设在连接板顶面[4]。

3.2 轨道小车

轨道小车由行轮总成、台车构架、心盘以及磨耗板组成。每个节段的钢箱梁下设置6 台轨道小车，分布在钢梁前后的轨道纵梁上。

4 钢箱梁分段拼装控制措施

全桥共有13 个纵向分段，其中节段1、节段2 和节段13 采用原位吊装，其余10 个节段采用拖拉方式安装，各节段钢箱梁中横向分段钢箱梁的组装或安装顺序为先吊装中间分段，然后再依次吊装两侧分段，最后吊装挑臂，如图2 所示。具体步骤如下：

图2 分段钢箱梁组装示意图

1）架设支撑管及辅助装置；

2）利用合适吨位汽车，吊装各节段钢箱梁的中间分段，并进行测量精确定位；

3）然后吊装钢箱梁左侧分段，与中间分段对接，控制钢箱梁对接缝，调整左侧分段的轴线、里程和高程满足设计要求；

4）然后吊装钢箱梁右侧分段，与中间分段对接，控制钢箱梁对接缝，调整右侧分段的轴线、里程和高程满足设计要求；

5）利用汽车吊吊装钢箱梁左右两侧分段，与前一分段对接，控制钢箱梁对接缝，调整分段的轴线、里程和高程满足设计要求；

6）同4、5 步骤相同，依次完成左右两侧其余钢箱梁分段的吊装、对接工作；

7）然后利用汽车吊吊装钢箱梁左右两侧挑臂第一分段，与两侧钢箱梁分段对接，控制挑臂与钢箱梁对接缝，调整分段的轴线、里程和高程满足设计要求；

8）最后利用汽车吊吊装钢箱梁两侧挑臂第二分段，与挑臂第一分段对接，控制挑臂之间的对接缝，调整挑臂分段的轴线、里程和高程满足设计要求。

5 钢箱梁分段拖拉控制措施

根据图3，大跨度钢箱梁分段拖拉的方法步骤如下：

图3 钢箱梁分段拖拉示意图 a).主视图；b).俯视图。

1）在拼装平台上完成二次组拼的钢箱梁节段经过检验合格后，拆除箱梁底板下部的支撑，将钢箱梁落在轨道小车上，为保证钢箱梁匹配精度，可采用1+1 的模式，即每完成一个节段的组装，留一个节段作为下个轮次匹配拼装的母梁，一个节段拖拉至安装工位安装；

2）为保证施工安全，对卷扬机钢丝绳进行试车，了解其性能；

3）卷扬机通过钢丝绳带动轨道小车缓慢在轨道上将钢箱梁向设计位置进行拖拉，并时刻对支架及钢箱梁位置进行观测、检查；

4）每次拖拉钢箱梁节段时，通过拖拉粗定位，拖拉过程中注意观测钢梁两侧行走的同步性，出现偏差情况，可通过单独启动一侧的卷扬机进行微调[5]。钢箱梁拖拉至对接位置附近时，在对接口位置设置防护橡胶点板块，避免钢箱梁牵引过程中发生碰撞；钢箱梁拖拉距离对接口位置10-20cm 时，停止拖拉，通过钢箱梁底部布置的千斤顶进行精确定位调整；

5）钢箱梁节段拖拉就位后精调。

6 结论

该跨海河桥钢箱梁严格按照上述施工质量控制措施进行施工，满足了大跨度钢箱梁桥面的平整度要求，极大地缩短了施工周期，完成了一次性验收合格的质量目标，为缓解交通压力、美化城市形象做出了贡献。